CC BY
8
УДК 539.217.1
DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-3-1149-1151
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ АЛЮМИНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ТЕМПЕРАТУРНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ
© Х.Ф. Махмудов1*, А.У. Очилов2)
^ Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, e-mail: h.machmoudov@mail.ioffe.ru 2) Худжандский государственный университет им. академика Б. Гафурова, г. Худжанд, Республика Таджикистан,
e-mail: alimkul.ochilov@mail.ru
Рассмотрены данные восстановления долговечности и упрочнения алюминия после частичной деформации и промежуточного нагрева. Исследованы образцы алюминия при разных исходных состояниях, т. е. отожженных при 400 °С 1 ч, выдержанные после отжига при 180 °С 10 ч и облученные (после отжига и выдержки) гамма -лучами, дозой поглощенной энергии ~5 МГр (42,8 суток). Получено максимальное упрочнение и составляет в среднем около 40 и 25 раз соответственно и соответствует температуре промежуточного отжига ~128 ± 5 °С. Ключевые слова: долговечность; высокопрочной стали; залечивания; коэффициент упрочнения; нагружение.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
В работе рассматриваются данные восстановления долговечности и упрочнение алюминия после частичной деформации и промежуточного нагрева. Исследовались образцы алюминия при разных исходных состояниях, т. е. отожженных при 400 °С 1 ч, выдержанные после отжига при 180 °С 10 ч и облученные (после отжига и выдержки) гамма-лучами, дозой поглощенной энергии «5 МГр (42,8 суток). На рис. 1 показана зависимость эффекта упрочнения ( Р = т2 / т1) межуточного отжига (Тпо.) для образцов, отожженных при 400 °С 1 ч и деформированных в течение т = 0,1х1 (при этом относительная деформация за время т была s «10% ) и т « 0,2т1 (s = 15% ), где т - долговечность исходных образцов (т1 = 3 + 0,3 ч при ст = 73 МПа), т -долговечность, в течение которой осуществлялась промежуточная деформация и проводился промежуточный отжиг, т2 - полная долговечность залеченных образцов. Промежуточный отжиг осуществлялся в течение 1 ч. На рис. 2 показана указанная зависимость для образцов, отожженных при 400 °С и выдержанных при 180 °С, 10 ч при т« 0,2т (s = 17% ); при этом, как и ранее, была 3 +0,3 ч при ст = 71 МПа.
Как видно из рис. 1, 2, кривые упрочнения во всех случаях представляются в колоколообразной форме и, как показала математическая обработка, описываются Гауссовой функцией. Максимальное упрочнение соответствует температуре промежуточного отжига =120 °С, для образцов первой партии при обоих значениях перед деформацией составляет =4,5 раза, а для образцов второй партии - =6 раз. В работе [1] также исследовались кривые упрочнения алюминия при промежуточном отжиге при значении т « 0,5т . Максимальное упрочнение составляло ~5 раз и соответствовало
Рис. 1. Кривые упрочнение Al (отжиг 400 т = 0,1xj (■) и т = 0,2т (•)
3С, 1 ч) при
Рис. 2. Кривые упрочнение Al (отжиг 400 °С, выдержка при 180 °С, 10 ч) при преддеформации т = 0,2т
ISSN 1810-0198. Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки
Рис. 3. Зависимость коэффициента упрочнения от температуры промежуточного отжига для Л1, облученного дозой 5 МГр (• - недеформированный, ■ - при деформации т и 0,1Т])
температуре промежуточного отжига =120 °С. Таким образом, полученные нами результаты коэффициента упрочнения (р = т2/ т) достаточно хорошо согласуются с данными, полученными авторами работы [1]. Напомним, что образцы, исследованные нами, имели толщину =0,065 мм, а образцы, исследованные в работе [2], имели толщину =1 мм. Следовательно, в наших опытах максимальное упрочнение достигалось при более низкой температуре залечивания (=120 °С) по сравнению с данными, полученными авторами работы [2].
Рассмотрим данные упрочнение алюминия, облученного гамма-лучами (дозой 5 МГр), залечивающей промежуточной температурной обработкой. Средняя долговечность при выбранном значении ст = 62,5 МПа образцов составляла т = 3,6 ± 0,5 ч. Промежуточная деформация осуществлялась при т и 0,1т, время промежуточного нагрева составляло 1 ч. На рис. 3 показана зависимость коэффициента упрочнения (увеличения долговечности) от температуры промежуточного отжи-
га для облученных деформированных (до 0,1 т ) и не-деформированных образцов.
Видно, что полученная зависимость представляются колоколообразной кривой, характеризующейся Гауссовым распределением (пунктирная линия). Однако видно, что при этом разброс данных несколько выше. Максимальное упрочнение из результатов обработки (пунктирная линия) составляет в среднем около 40 и 25 раз и соответствует температуре промежуточного отжига и 128 + 5 °С. Данная температура в пределах ошибки измерения достаточно хорошо совпала с залечивающей температурой необлученных образцов, при которой достигалось максимальное значение увеличения долговечности (~6 раз). Указанные выше коэффициенты упрочнения деформированных и недеформиро-ванных, но облученных образцов в логарифмическом масштабе составляют примерно 1,6 и 1,4 порядка соответственно. Это свидетельствует о том, что при этом по сравнению с исходными необлученными образцами в результате промежуточного отжига достигается только восстановление долговечности, связанной с залечиванием микронесплошностей, возникших в основном при облучении. А по сравнению с облученными (недефор-мированными) образцами достигается незначительное упрочнение (увеличение долговечности), которое составляет примерно 0,2 порядка (т. е. ~1,5 раза).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные результаты свидетельствуют о возможной связи эффекта восстановления и увеличения долговечности промежуточной термообработкой со степенью деформационного упрочнения материалов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кадомцев А.Г. Особенности микроразрушения металлов при переходе к высокотемпературной ползучести: автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. Л.: ФТИ, 1983.
2. Бетехтин В.И., Петров А.И., Савельев В.Н., Добровольская И.П. Отжиг нарушений сплошности в деформированном А1 // ФТТ. 1972. Т. 34. Вып. 6. С. 1321-1329.
Поступила в редакцию 10 апреля 2016 г.
UDC 539.217.1
DOI: 10.20310/1810-0198-2016-21-3-1149-1151
RESTORING AND IMPROVING THE DURABILITY OF THE ALUMINUM INTERMEDIATE TEMPERATURE EFFECTS
© K.F. Makhmudov1), A.U. Ochilov2)
1)1 Physical-Technical Institute Ioffe RAS, National University of Mineral Resources «Mining», Saint-Petersburg, Russian Federation, e-mail: h.machmoudov@mail.ioffe.ru 2) Khujand State University, Khujand, Republic of Tajikistan, e-mail: alimkul.ochilov@mail.ru
Data recovery durability and hardening of aluminum after partial deformation and intermediate heating are reviewed. Samples of aluminum at different initial States, i.e., annealed at 4000 °C 1 h, aged after annealing at 1800 °C 10 h and irradiated (after annealing and aging) gamma rays, the absorbed energy =5 Mgr (42.8 per day). Obtained maximum hardening and an average of about 40 and 25 times respectively, and corresponds to the temperature of intermediate annealing «128+5 °C.
Key words: durability; high strength steel; sealing; coefficient of hardening; loading.
REFERENCES
1. Kadomtsev A.G. Osobennosti mikrorazrusheniya metallov pri perekhode k vysokotemperaturnoy polzuchesti. Avtoreferat dissertatsii ... kandidata fiziko-matematicheskikh nauk. Leningrad, Ioffe Institute Publ., 1983.
2. Betekhtin V.I., Petrov A.I., Savel'ev V.N., Dobrovol'skaya I.P. Otzhig narusheniy sploshnosti v deformirovannom Al. Fizika tverdogo tela - Physics of the Solid State, 1972, vol. 34, no. 6, pp. 1321-1329.
Received 10 April 2016
Махмудов Хайрулло Файзуллаевич, Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории физики прочности; Национальный минерально-сырьевой университет «Горный», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация, доцент кафедры безопасности производств, e-mail: h.machmoudov@mail.ioffe.ru
Makhmudov Khayrullo Fayzullaevich, Physical-Technical Institute Ioffe RAS, Saint-Petersburg, Russian Federation, Candidate of Physics and Mathematics, Research Worker of Strength Physics Laboratory; National University of Mineral Resources "Mining", Saint-Petersburg, Russian Federation, Associate Professor of Working Reliability Department, e-mail: h.machmoudov@mail.ioffe.ru
Очилов Алимкул Усмонкулович, Худжандский государственный университет им. академика Б. Гафурова, г. Худжанд, Республика Таджикистан, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры телекоммуникации и радиоэлектроники, e-mail: alimkul.ochilov@mail.ru
Ochilov Alimkul Usmonkulovich, Khujand State University, Khujand, Republic of Tajikistan, Candidate of Physics and Mathematics, Associate Professor of Telecommunication and Radio Electronics Department, e-mail: alimkul.ochilov@mail.ru
